猫眼夜视仪可以应用在什么领域,猫眼夜视镜是用什么来做的

2020-11-28 10:29:05 字数 5244 阅读 5647

1楼:

猫眼夜视原理:

1,夜间是有光的,只是光非常微弱不能满足人眼看清目标要求的强度;

2,夜间暗,人眼

还是可以摸摸糊糊地看见一些东西的轮廓就是因为夜间有光;

3,猫眼比人眼对光更敏感,所以猫眼就可以利用夜间有限的光看见物体。

2楼:建夏真能衍

夜视仪按原理来分,有主动式和被动式两种。主动夜视系统是利用非可视光作光源,它有两种工作方式:一种是区域发光器,如红外灯;另一种是采用窄光束控制扫描视场,接收反射非可视光在监视器荧光屏上同步显示图像

猫眼夜视镜是用什么来做的

3楼:紫色学习

夜间是有光的,只是光非常微弱不能满足人眼

看清目标要求的强度。就算夜间再暗,人眼还是可以摸摸糊糊地看见一些东西的轮廓就是因为夜间有光的原因。猫眼比人眼对光更敏感,所以猫眼就可以利用夜间有限的光看见物体。

在漆黑的夜晚,猫能清楚地观察老鼠的一举一动并敏捷地抓住它。猫为什么能在黑暗中看清东西呢?就在于猫眼的视网膜上具有圆锥细胞和圆柱细胞,圆锥细胞能感受白昼普通光的光强和颜色,圆柱细胞能感受夜间的光觉。

科学家们便模仿猫眼研制出了夜视仪。夜视仪的功能是把图像的亮度增强显示,通过图像增强器后,其可视距离达2000米。

做夜视仪需要什么材料

4楼:星光中续制导

一、需要下列材料:

1、红外滤光片、红外线探照灯、物镜、红外交像管、目镜、高压电源。(主动红外夜视仪)或者是:

2、散焦附件、扫描放射镜、红外物镜、瞄直仪、发光二极管阵列(放大器)、探测器杜瓦瓶、致冷器。(红外热成像夜视仪)

3、光电阴极、微通道板、导像纤维面板、光电阴极、微通道板、荧光屏(倒像式微光夜视仪)

因为夜视仪在不断的发展中,有很多型号,限于篇幅,不一一介绍,仅仅从原理上配合**进行说明,而不是解决具体功能。

二、红外线成像原理:

1672年,牛顿使用分光棱镜把太阳光(白光)分解为各色单色光,证实了太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成。1800年,英国物理学家赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,偶然发现放在光带红光外的一支温度计,比其他色光温度的指示数值高。经过反复试验,这个所谓热量最多的高温区,总是位于光带最边缘处红光的外面。

这种看不见的“**”位于红色光外侧,叫做红外线。这种红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000μm的电磁波。

其中波长为0.78~1.5μm的部分称为近红外,波长为1.

5~10μm的部分称为中红外,波长为10~1000μm的部分称为远红外线。而波长为2.0~1000μm的部分,也称为热红外线。

红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。这种红外线辐射是,基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量。分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大;反之,辐射的能量愈小。

在自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。同一目标的热图像和可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布的图像。或者可以说,它是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,而是变**眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

运用这一方法,便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温,并可进行分析判断。

1、主动红外夜视仪。

原理:夜间观察时,由红外探照灯发射出人眼看不见的红外线,照射到目标后反射回来,经过物镜的作用,荧光屏上便可显示出目标的图象。

下图为主动红外夜视仪原理示意图:

二战后期(1944年6月以后),德国制造了“夜麻雀”(吸血鬼)夜视仪,后又将其安装在“豹”式坦克。几乎同时,美也研究出一款红外夜视仪,用于冲绳岛战役。

下图:德国士兵使用安装了主动红外夜视仪的stg 44步枪

主动夜视仪成像清晰、对比度好,不受照度的限制,在全黑的情况下可以进行观察,效果很好,**便宜。但是,受体积和质量限制,不能做的很大,距离短。而且其有个致命弱点:

必须自己先发光,才能发现敌人。犹如在夜里用手电筒搜索敌人,先暴露了自己的位置。目前主动红外夜视仪很少在军事采用。

2、红外热成像夜视仪

原理:是利用红外探测器和光学成像物镜接收被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

下图为红外热成像夜视仪原理示意图:

红外热像仪的构成包4大部分:

1、红外镜头:接收和汇聚被测物体发射的红外辐射;

2、红外探测器组件:将热辐射型号变成电信号;

3、电子组件:对电信号进行处理;

4、显示组件:将电信号转变成可见光图像;

红外热成像夜视仪,既不靠自身红外光源,也不借助夜空星月光来工作。能够接受目标自身微弱的红外辐射,并将其转化为电信号,课推测目标最小温差达0.02摄氏度。

作用距离远,分辨率高,可以穿透云雾、不受小风、小雨的影响,可以在全黑的环境下工作。缺点:体积大、操作不方便、持续时间短,需要专门的致冷器对红外探测器进行冷却,无法持久工作,造价昂贵。

也可应用到医疗领域:下图右方,现实病人右膝盖有炎症,因为有炎症,所以该位置发热,应用红外热像仪可以发现其温差,进而推断有炎症。

三、微光夜视仪

原理:微光夜视仪利用夜间目标反射的低亮度的夜天光星月光大气辉光等自然光,将其增强放大到几十万倍,从而达到适于肉眼夜间进行侦察、观察、瞄准、车辆驾驶和其它战场作业。

微光夜视仪是根据光电效应的物理学原理制作而成的。光子进入夜视仪后打在金属板上,产生光电子。这些电子又通过一个安放在光屏前的薄盘片,盘片上有数百万个微通道(即数百万个像素),电子进入微通道后实现电子倍增,最后投射到荧光屏上成像。

下图为倒像式微光夜视仪原理示意图:

下图为微光夜视仪成像:

微光夜视仪是利用夜天光进行工作,属被动方式工作,因此能较好的隐藏自己,但是在完全没有星光的夜里无法使用,而且**昂贵。鉴于微光夜视仪已经发展了四代,不再一一列举。

5楼:第n次抗日战争

夜视仪比较复杂,夜视镜基本原理相同简易夜视仪的材料如下:

近视镜片、高锰酸钾、紫药水

第一步,先找到一款近视眼镜(普通的即可),和一块具有特殊成分的擦拭布,即“多功能美皮擦拭巾”(本是用来擦拭各种皮具的,能使皮具表面达到持久光亮如新的效果,这里我们是要借用到它的化学成分),这种物品网上搜索即可找到零售点。

第二步,去药店买瓶紫药水(高锰酸钾)。

第三步,用紫药水洗一下这副眼镜的表面。

第四步,一分钟后用水冲干净紫药水。

第五步,用擦拭巾擦试两分钟,然后用水冲洗干净。

第六步,反复一次。

6楼:匿名用户

夜视仪收集现有的环境中存在的光(月光,星光,或者是红外光)通过镜头前端。通过这个点,电子从管子一头射入时,便在管内来回碰撞,激发出越来越多的电子,这些电子被管壁的电压加速,并且碰撞出的几何级数增加的电子,使得管子末端出射的电子获得很高的增益,放大或者更多一点,变成我们可以看到的光,由红外光变成可见光,便实现了无须红外照明的微光观测.

夜视仪与光电技术

第一代微光夜视仪

20世纪40年代研制成功的主动式红外夜视仪是夜视器材的鼻祖,它的出现使人类第一次看到黑暗中的目标。主动式红外夜视仪成像清晰,对比度好,但由于需要红外光源照射,存在着能耗大,易暴露的缺点。

1962年,美国人研制成功像增强器,使得夜视器材的发展产生了一个飞跃。

我们平时所谓的黑夜,很少是绝对黑暗的,因为自然界总是存在着微弱的光线,例如星月光,大气的辉光和黄道光。即使肉眼不容易察觉的星星,对地面的照度仍然可以达到2x10负4次方勒克司。能够利用如此微弱的光线进行观测,是因为两个技术上的重大突破。

首先,研制成功了灵敏度极高的光电阴极,既s-20多碱光电阴极。比以前的光电阴极灵敏度提高了一个数量级,使得夜视仪的光电增益大大提高。

另一个突破是采用了光学纤维面板。既一种由大量光导纤维组成的薄板阵列,每根纤维传导一个像素减少了光的散射,传导效果好,由于可以将纤维的末端排列成曲面,天然的避免了像差,大大提高了成像质量。

将多个上述结构的像增强管串联起来,将光线逐级放大,使得极其微弱光线下的图象放大到了人眼可以清晰**的程度,便实现了无须红外照明的微光观测。

越南战争时期,美国将利用级联像增强技术投入实战应用,研制成功了第一带微光夜视仪,主要有an/pvs-2星光镜,an/tvs-2班组**瞄准镜和an/tvs-4微光观察镜。

微光夜视仪的工作原理可以归纳为:目标反射的微弱光线经物镜会聚后在像增强器的阴极面上成像,逐级放大并将红外光转变为可见光,在最后一级的荧光屏上形成有足够亮度和清晰度的图象,供使用者观察。

第二代微光夜视仪

微光夜视仪能耗小,但是体积仍然嫌大,越战期间,美国人又研制成了微通道板像增强器,于是第二代微光夜视仪应运而生。

有些材料具有在电子的撞击下能够发射出更多的电子的特性,60年代,材料研究获得突破,导致了微通道板像增强器的诞生。

连续型通道像增强器的原理是一根内壁涂有电子发射材料的细管子,在管子两端的电极上加上直流电压,当电子从管子一头射入时,便在管内来回碰撞,激发出越来越多的电子,这些电子被管壁的电压加速,并且碰撞出的几何级数增加的电子,使得管子末端出射的电子获得很高的增益。

通道电子倍增器的电子增益与管壁内的电子发射材料有关,与通道的长径比有关,与电压有关,但与通道的大小无关,所以可以做的极小,将其并列起来组成阵列,就可以用来传递显示图象了。单根通道的直径一般为10-12微米,长500微米,一块通道板包含数百万根通道管,既数百万像素,可以使图象的亮度增加几千乃至上万倍。

微通道的制作对工艺的要求很高。微通道板的制作方法有多种,一般采用实芯拉制法。所制成的夜视仪像增强器有两种,一种叫做近贴式,一种叫做倒像式。

近贴式微通道板像增强器将通道板放置在光电阴极和荧光屏之间。阴极发射的电子束在电场作用下打到微通道板上,经过倍增后,投射到荧光屏上成像。由于结构的关系,这种夜视仪尺寸小,但鉴别率较低,光学增益相对小些,需附加正像装置,又称为薄片管。

倒像式微通道板像增强器,是在荧光屏前面放置微通道板,能达到几万倍以上的光学增益,而且不用再次倒像。

第二代产品比第一代有如下优点:

总长度是第一代的1/3甚至更短,质量轻,使制成的夜视仪整机尺寸大大降低。例如1970年美国步枪用an/pvs-3微光瞄准镜比第一代长度缩短2/3,质量减轻一半,**降低一半,灵敏度却大幅度提高了。

微通道出射的电子达到一定数量后便会饱和,所以突然出现的强光不会烧坏夜视仪,先天具备防强光功能。

中国于20世纪80年代研制成功了第二代微光夜视仪,可以用做班组**的瞄准具,也可以单独作为观察仪器使用,具有排除强光干扰的功能。